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20.2-電磁桿在磁軌道的測試零基礎(chǔ)入門智能車競賽電磁桿原理圖電磁循跡小車 STM32電磁小車

08/23 08:40

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V3.3.0-STM32智能小車
視頻: https://www.bilibili.com/video/BV16x4y1M7EN/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click
V3:HAL庫開發(fā)、功能：PID速度控制、PID循跡、PID跟隨、遙控、避障、PID角度控制、視覺控制、電磁循跡、RTOS等功能。

使用示波器調(diào)試(如果沒有示波器可以不跟著做這節(jié))

先燒錄**“20-2_LED”**程序到單片機(jī)放置之前程序控制了四個引腳導(dǎo)致影響電磁桿電平，拔掉板子上的紅外對管線。

使用萬用表調(diào)試(如果沒有萬用表可以不跟著做這節(jié))

先燒錄**“20-2_LED”**程序到單片機(jī)

? 放置之前程序控制了四個引腳導(dǎo)致影響電磁桿電平，拔掉板子上的紅外對管線。

使用單片機(jī)測量電壓調(diào)試

需要準(zhǔn)備的東西: 新版的沒有調(diào)試過的電磁桿、螺絲刀、小車、底板、杜邦線四根、6P的XH2.54線、攝像頭支架。

正式內(nèi)容:

這里我們先用最簡單通過完全輪詢的方式實(shí)現(xiàn)(輪詢的速度足夠普通循跡小車場景使用)

如果想通過其他方式實(shí)現(xiàn)可以參考這幾篇文章：

STM32CubeMX | HAL庫的ADC多通道數(shù)據(jù)采集（輪訓(xùn)、DMA、DMA+TIM)、讀取內(nèi)部傳感器溫度_tim+adc+dma采集-CSDN博客

【STM32】HAL庫—快速使用ADC_stm32hal庫adc輪詢-CSDN博客

采樣時(shí)間和采樣頻率的計(jì)算

ADC采樣兩點(diǎn)間隔的時(shí)間一定要大于ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間！

需要等待ADC完成一次轉(zhuǎn)換后，再進(jìn)行下一次采樣。如果采樣間隔時(shí)間小于ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間，那么你可能在一個轉(zhuǎn)換還沒有完成的情況下就開始了下一個采樣，這樣會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者錯誤。

STM32F103 一般將時(shí)鐘配置主頻為72M、APB2為72M。ADC掛在APB2時(shí)鐘總線上，且ADC的時(shí)鐘不能超過14M。所以一般將ADC的分頻設(shè)置為6，ADC的時(shí)鐘主頻就為72/6=12MHz。那么一個周期就是：1/12MHz=0.0833us。

以下截圖為STM32F1參考手冊（手冊編號RM0008，可在ST官網(wǎng)直接搜索下載）：
在這里插入圖片描述
上圖的意思是：ADC對輸入電壓采樣若干個ADC_CLK周期，這些周期可通過ADC_SMPR1和ADC_SMPR2寄存器中的SMP[2:0]位進(jìn)行修改。每個通道都可以用不同的采樣時(shí)間進(jìn)行采樣。

ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間 = 采樣時(shí)間 + 12.5個周期

示例：
當(dāng)ADC時(shí)鐘主頻為14MHz并且采樣時(shí)間為1.5個周期時(shí)：采樣時(shí)間 = 1.5 + 12.5 = 14個周期；一個周期的時(shí)間為1/14MHz，一共14個周期，1 / 14MHz * 14個周期 = 1us，那么此時(shí)ADC的采樣頻率就是1/1us=1000KHz=1MHz，這也是理論上ADC的最大采樣頻率。

STM32F1系列的時(shí)鐘主頻一般設(shè)置為了12M，采樣時(shí)間的設(shè)置所對應(yīng)采樣頻率如下圖所示：
在這里插入圖片描述
知道了最短時(shí)間后，當(dāng)ADC時(shí)鐘主頻為12M并且采樣時(shí)間為1.5個周期時(shí)，ADC采樣兩點(diǎn)的時(shí)間必須大于1.17us。

這個對我們現(xiàn)在編寫的循跡方式基本沒有影響，因?yàn)槲覀兪敲看螠y量完一組ADC，就進(jìn)行計(jì)算處理、電機(jī)控制、OLED顯示等操作，這些操作時(shí)間肯定大于采樣時(shí)間

開啟完全輪詢

將代碼文件夾"MyCode_V3.3.0" 復(fù)制到桌面或者其他沒有中文字符的路徑。

然后我們復(fù)制一份19-5_LED命名 20-2_LED 在這個上面進(jìn)行修改

打開"‘LED.ioc’" 我們把之前紅外循跡的四個GPIO做修改，改為ADC1的對應(yīng)通道。
在這里插入圖片描述
設(shè)置ADC采集

然后點(diǎn)擊生成代碼

用keil 打開項(xiàng)目工程

先編譯一下，因?yàn)橹鞍鸭t外對管四個更改了，所以有些報(bào)錯。

需要把錯誤的注釋掉。
在這里插入圖片描述
這里

如果還有錯誤，這個需要刪掉

然后編譯確定沒有錯誤

增加用于保存ADC變量值的

float g_fVoltage[4];//ADC電壓采集值 值對應(yīng)的四個通道和引腳分別是 ADC1_NI5 PA5 、ADC1_NI7 PA7、ADC1_NI8 PB0、ADC1_NI9 PB1

我們把模式0顯示6050的代碼注釋掉
在這里插入圖片描述
然后我們添加代碼，把采集的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上

	//采集四個通道電壓值  
	for(int i=0;i<4;i++)
	{
		HAL_ADC_Start(&hadc1);
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,50);
		g_fVoltage[i]=(float)HAL_ADC_GetValue(&hadc1)/4096*3.300; 計(jì)算測量的電壓值 /4069是因?yàn)?096是12位ADC的最大值（即2^12）、*3.300 是將歸一化的數(shù)值乘以參考電壓
	}
	  
	sprintf((char *)OledString,"v1:%.2f v2:%.2f rn",g_fVoltage[0],g_fVoltage[1]);//顯示 1、2 電壓值
	OLED_ShowString(0,4,OledString,12);//這個是oled驅(qū)動里面的，是顯示位置的一個函數(shù)，
	
	sprintf((char *)OledString,"v3:%.2f v4:%.2f rn",g_fVoltage[2],g_fVoltage[3]);//顯示3、4 電壓值
	OLED_ShowString(0,5,OledString,12);//這個是oled驅(qū)動里面的，是顯示位置的一個函數(shù)，

然后代碼燒錄一下，可以用一根杜邦線，把3.3和其中一個引腳B0接到一起(注意不要把GND和3.3J接到一起)。

然后OLED對V3就會顯示3.30左右

注意: